本发明专利技术为一种土壤水分入渗测量装置，包括探针,采集器，所述棒状探针内部设置有空腔，所属探针一端面与所述空腔连通，所述探针另一端空腔内部设置有热电偶，所述热电偶通过偶丝与所述探针外的采集器相应管脚相连；所述探针分为一号探针、二号探针两个，所述一号探针的空腔外壁为内、外套管套接后的双层结构，在所述内、外套管之间的空隙内缠绕电热丝，所述电热丝通过电源线与所述采集器上的相应管脚相连。采用探针进行测定方式，来解决测量准确率低，不易操作，土壤破坏大，不能连续多点定位或移动测定的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种土壤水分入渗测量装置。
技术介绍
土壤水分入渗是水分从地表进入到土壤中的过程，是土壤水分补充的重要方式， 同时土壤水分入渗率也是进行径流计算和灌溉灌水器选择的基础。因此准确获取土壤水分 入渗率对于研究流域水文循环过程和农田水文循环过程具有基础性的作用。现在土壤水分 入渗率的测量方法主要有两种，一种是进行田间测量的双环入渗法，优点是可测量田间实 际的入渗速率，但是该方法在初始入渗率较大时测量误差较大，且供水水面控制比较困难； 第二种方法为实验室测量马氏瓶供水土柱法，该方法的优点是需要较少的土壤且不受外界 环境影响，能够进行大量重复，缺点是填装土壤一般为扰动土，且土柱的尺寸一般也较小， 边界效应大，造成测量误差较大。由于土壤水分入渗率受到土壤质地和结构的影响，空间变 异性较大，用以上两种方法测量时需要加多的设备，成本也较大。所以亟需一种土壤水分入 渗测量装置，来解决测量准确率低，不易操作，土壤破坏大，不能连续多点定位或移动测定 的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种土壤水分入渗测量装置，来解决测量准确率低，不易 操作，土壤破坏大，不能连续多点定位或移动测定的问题。 本专利技术采用以下的技术方案： -种土壤水分入渗测量装置，包括探针，采集器，所述探针分为一号探针（51)、二 号探针两个（52)，所述一号探针（51)的空腔（1)外壁为内、外套管（6、7)套接后的双层 夹腔结构，在所述内套管外缠绕电热丝（8)，所述电热丝（8)通过电源线（9)与所述采集器 (4)上的相应管脚相连形成回路； 所述探针为棒状其内部为空腔（1)，所探针的空腔（1) 一端封闭另一端设置有开 口与外界连通，所述探针的空腔（1)内部靠近封闭端设置有热电偶（2)，所述热电偶（2)通 过偶丝（3)与所述探针外的采集器（4)相应管脚相连。 所述测量装置还包括上下通透的内筒（13)和外筒（14)，所述内筒（13)同心嵌套 在所述外筒（14)内，所述探针水平放置于所述内筒（13)内。 在所述空腔（1)内部所述偶丝（3)与所述采集器（4)之间通过补偿线（10)连接， 所述补偿线（10)中段上固定设置有耐高温绝缘胶（11)。 所述电源线（9)通过接线端子（12)连接所述采集器（4)。 所述补偿线（1〇)通过接线端子（12)连接所述采集器（4)。 本专利技术一种土壤水分入渗测量装置的应用方法如下： 步骤一、田间安装所述内筒（13)和外筒（14):选择合适的待测土壤，要求土壤比 较均质，表面比较平坦，首先安装所述内筒（13)，使得内环的埋入土壤的深度约为10cm，再 埋设所述外筒（14)，使得所述内筒（13)和外筒（14)的圆心重合，埋设深度也约为10cm，所 述的内筒（13)和外筒（14)高度相同； 步骤二、将所述一号探针（51)和所述二号探针（52)设在所述内筒（13)的中央， 所述探针平行水平放置，埋设深度约为〇. 5cm，两个探针之间的距离为5-lOcm，所述一号探 针（51)和所述二号探针（52)的接线端通过所述接线端子（12)与所述采集器（4)的插口 连接； 步骤三、向所述内筒（13)和外筒（14)加水，加水深度一般为5cm左右，当水分由 于入渗而减少时，及时向所述内筒（13)和外筒（14)加水； 步骤四、测量所述一号探针（51)和所述二号探针（52)的温度：利用所述采集器 (4)按一定时间间隔采集所述一号探针（51)的温度T和所述二号探针（52)的温度T0,采 集温度存储在所述采集器（4)中，当所述内筒（13)的水分变化较慢且所测量的温度T和TO 变化较小时终止； 步骤五、根据T和TO的温度差A T计算入渗速率的（公式1)，其一般表示为： 所述探针的空腔（1)的开口端通过密封胶密封。 本专利技术的优点如下： 1.采用探针进行测定方式，测量准确率高，操作简单，不破坏土壤，同时可以连续 多点定位或移动测定。 2.结构简单，制造方便易行。【附图说明】： 图1为本专利技术整体结构示意图； 图2为本专利技术探针内部结构示意图；图3为本专利技术探针在内筒内放置的结构示意图； 图4为本专利技术的入渗速率和入渗时间关系不意图；【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做进一步说明。 以下实施例仅是为清楚说明本专利技术所作的举例，而并非对本专利技术的实施方式的限 定。对于所属领域的普通技术人员来说，在下述说明的基础上还可以做出其他不同形式的 变化或变动，而这些属于本专利技术精神所引出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护 范围之中。 参见图1-3所示，一种土壤水分入渗测量装置，包括探针，采集器，所述探针分为 一号探针51、二号探针两个52,所述一号探针51的空腔1外壁为内、外套管6、7套接后的 双层夹腔结构，在所述内套管外缠绕电热丝8,所述电热丝8通过电源线9与所述采集器4 上的相应管脚相连形成回路； 所述探针为棒状其内部为空腔1，所探针的空腔1 一端封闭另一端设置有开口与 外界连通，所述探针的空腔1内部靠近封闭端设置有热电偶2,所述热电偶2通过偶丝3与 所述探针外的采集器4相应管脚相连。 所述测量装置还包括上下通透的内筒13和外筒14,所述内筒13同心嵌套在所述 外筒14内，所述探针水平放置于所述内筒13内。 在所述空腔1内部所述偶丝3与所述采集器4之间通过补偿线10连接，所述补偿 线10中段上固定设置有耐高温绝缘胶11。 所述电源线9通过接线端子12连接所述采集器4。 所述补偿线10通过接线端子12连接所述采集器4。 本专利技术一种土壤水分入渗测量装置的应用方法如下： 步骤一、田间安装所述内筒（13)和外筒（14):选择合适的待测土壤，要求土壤比 较均质，表面比较平坦，首先安装所述内筒（13)，使得所述内筒（13)的埋入土壤的深度约 为10cm，再埋设所述外筒（14)，使得所述内筒（13)和外筒（14)的圆心重合，埋设深度也约 为10cm，所述的内筒（13)和外筒（14)高度相同； 步骤二、将所述一号探针（51)和所述二号探针（52)设在所述内筒（13)的中央， 所述探针平行水平放置，埋设土壤深度约为〇. 5cm，两个探针之间的距离为5-lOcm，所述一 号探针（51)和所述二号探针（52)的接线端通过所述接线端子（12)与所述采集器（4)的 插口连接； 步骤三、向所述内筒（13)和外筒（14)加水，加水深度一般为5cm左右，当水分由 于入渗而减少时，及时向所述内筒（13)和外筒（14)加水； 步骤四、测量所述一号探针（51)和所述二号探针（52)的温度：利用所述采集器 (4)按一定时间间隔采集所述一号探针（51)的温度T和所述二号探针（52)的温度T0,采 集温度存储在所述采集器（4)中，当所述内筒（13)的水分变化较慢且所测量的温度T和TO 变化较小时终止； 步骤五、根据T和TO的温度差A T计算入渗速率的（公式1)，其一般表示为： 所述探针的空腔（1)的开口端通过密封胶密封。本专利技术是一种土壤水分入渗测量装置。针对于（公式1)，假定向所述一号探针51 施加的热量Q每秒为0. 2J。所述一号探针51的长度为2cm，直径为0. 2cm，传感器与水分接 触的比例a为0. 8,则所述一号探针51总的接触水的面积为0. 8*(JT*0. 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种土壤水分入渗测量装置，包括探针,采集器，其特征在于:所述探针为棒状其内部为空腔(1)，所探针的空腔(1)一端封闭另一端设置有开口，所述探针的空腔(1)内部靠近封闭端设置有热电偶(2)，所述热电偶(2)通过偶丝(3)与所述探针外的采集器(4)相应管脚相连；所述探针分为一号探针(51)、二号探针两个(52)，所述一号探针(51)的空腔(1)外壁为内、外套管(6、7)套接后的双层夹腔结构，在所述内套管外缠绕电热丝(8)，所述电热丝(8)通过电源线(9)与所述采集器(4)上的相应管脚相连形成回路。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘海军，张贤，徐宗学，
申请(专利权)人：北京师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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